Исследователи из России разработали магнитные микрочастицы, покрытые дубильной кислотой и способные быстро и эффективно вылавливать экзосомы — пузырьки с биомаркерами, которые выделяются в окружающую среду опухолевыми клетками. Создание этих микроструктур ускорит и упростит диагностику рака. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.
«Широкое использование анализа химического состава экзосом в перспективе позволит упростить диагностику различных типов рака на ранних стадиях. В дальнейшем мы планируем улучшать поверхностную структуру полученных магнитных микрочастиц, чтобы ещё больше повысить их эффективность», — заявил доцент «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ) Алексей Ященок.
Как объясняют учёные, разработанная российскими исследователями технология опирается в своей работе на то, что опухолевые клетки непрерывно выделяют в окружающую среду так называемые экзосомы. Так биологи называют обособленные микроскопические пузырьки, которые используются клетками для транспортировки различных молекул и химических сигналов, в том числе и биомаркеров опухолей.
В последние годы учёные активно разрабатывают методы диагностики рака по содержимому экзосом, чьё внедрение в клиническую практику пока осложнено тем, что эти микроскопические пузырьки достаточно сложно выделять из образцов биоматериалов пациентов. Российские учёные разработали подход, который заметно ускоряет и упрощает этот процесс, для чего исследователи впервые применили магнитные микрочастицы, покрытые слоем дубильной кислоты.
Проведённые учёными опыты показали, что появление молекул этого вещества на поверхности микрочастиц в дополнение к полимерам и белкам значительным образом повысило эффективность связывания микроструктур с этими пузырьками. Так, модифицированные микрочастицы смогли извлечь около 50-60% экзосом из раствора, тогда как аналогичные магнитные структуры без дубильной кислоты смогли выловить лишь 34% пузырьков.
В этом отношении разработанная российскими учёными методика оказалась сопоставимой с высококачественной, но трудоёмкой методикой эксклюзионной хроматографии, в рамках которой экзосомы пропускают сквозь гелевый слой и тем самым отделяют от других компонентов жидкости.
Новый подход требует гораздо меньше времени — 2,5 часа против 4 часов, — что позволит ускорить процедуру и расширить её применение в медицинской практике, подытожили исследователи.
